專(zhuān)利名稱(chēng)：存在檢測(cè)控制鈕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制鈕。更具體地說(shuō)，它涉及一種包括一個(gè)可以手動(dòng)驅(qū)動(dòng)并與一個(gè)機(jī)電換能器耦合的可動(dòng)部分的控制鈕。
背景技術(shù)：
許多這種類(lèi)型的鈕已經(jīng)為人所知。例如將列舉按鈕、旋轉(zhuǎn)鈕等等?？梢岳斫?，可動(dòng)部分的形狀可以根據(jù)形式而大不相同。這種形狀尤其考慮了人體工學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。
在文章開(kāi)頭所列舉的類(lèi)型的鈕中，換能器把用戶(hù)在該可動(dòng)部分上產(chǎn)生的機(jī)械運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成可以用于控制的電信號(hào)。
然而，需要辨認(rèn)這類(lèi)設(shè)備，以便用戶(hù)知道某個(gè)特定的鈕所控制的動(dòng)作。
更經(jīng)常地，這種辨認(rèn)是通過(guò)在鈕或鈕的附近貼一個(gè)文字的或圖形的圖例來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在某些情況下，希望可以盲操作各鈕，即用戶(hù)不必直接注視要驅(qū)動(dòng)的鈕。仍然需要辨認(rèn)各鈕。
不能采用前述的鈕，因?yàn)檫@些鈕不能被盲辨認(rèn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提出一種在文章開(kāi)頭所定義的類(lèi)型的控制鈕，該鈕還包括一個(gè)布置在可動(dòng)部分附近的金屬表面和一些測(cè)量該金屬表面的電容的裝置，從而可以檢測(cè)是否有手指出現(xiàn)在該可動(dòng)部分上。
從此以后，就能夠給用戶(hù)傳遞這樣一個(gè)信息用戶(hù)的手指位于某個(gè)特定的鈕之上，該用戶(hù)準(zhǔn)備驅(qū)動(dòng)該鈕?？梢园褬?biāo)識(shí)該鈕的信息歸并入該信息中。因此用戶(hù)就可以盲操作所述鈕了。
優(yōu)先的是，電容測(cè)量裝置能夠檢測(cè)金屬表面的電容的變化。
在一個(gè)第一實(shí)施方式下，機(jī)電換能器包括一個(gè)鈕類(lèi)型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，該轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由可動(dòng)部分的平動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
在一個(gè)第二實(shí)施方式下，機(jī)電換能器包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)增量編碼器類(lèi)型的元件，該元件由可動(dòng)部分的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
有利的是，在第一實(shí)施方式下，活動(dòng)金屬表面相對(duì)于電容測(cè)量裝置是平動(dòng)的。
有利的是，該金屬表面于是通過(guò)一個(gè)彈簧與電容測(cè)量裝置相連接，于是，在可動(dòng)部分平動(dòng)時(shí)，金屬表面與電容測(cè)量裝置保持電接觸。
電容測(cè)量裝置可以安裝在一個(gè)板上。
作為變型，電容測(cè)量裝置安裝在印刷電路上。
在所有情況下，最好使金屬表面與可動(dòng)部分形狀互補(bǔ)地配合。
在一種有利的實(shí)施方式下，金屬表面由一個(gè)杯形部件支撐。
有利的是，在這種情況下，該杯形部件帶有一個(gè)連接到金屬表面的鍍金屬連接頭，以便將該金屬表面連接到電容測(cè)量裝置。
在一種特別有利的實(shí)施方式下，該金屬表面為金屬薄片形式的。
本發(fā)明還涉及一種包括一個(gè)或多個(gè)該類(lèi)鈕的控制設(shè)備。
在一種特別的實(shí)施方式下，該設(shè)備包括一個(gè)微控制器，該微控制器通過(guò)一個(gè)第一接口連接到電容測(cè)量裝置上，并通過(guò)一個(gè)第二接口連接到換能器上。


閱讀隨后的詳細(xì)描述和附圖后，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將顯示出來(lái)，在這些附圖中-圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)控制鈕在一個(gè)第一實(shí)施方式下的剖面圖；-圖2是圖1的控制鈕的透視圖；-圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)控制鈕在一個(gè)第二實(shí)施方式下的剖面圖；
-圖4是圖3的控制鈕的透視圖；-圖5是包含至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明在第一實(shí)施方式下的鈕的一個(gè)控制設(shè)備的功能示意圖；及-圖6是包含至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明在第二實(shí)施方式下的鈕的一個(gè)控制設(shè)備的功能示意圖。
各附圖將不僅用于完善本發(fā)明，而且在必要時(shí)還有助于其定義。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)第一實(shí)施方式。圖1和圖2的按鈕1包括一個(gè)可動(dòng)部分3，或鈕體，該可動(dòng)部分3或鈕體可以由手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，例如通過(guò)用手指按動(dòng)。于是有利的是，可動(dòng)部分3包括一個(gè)內(nèi)彎曲的上表面，以便賦予可動(dòng)部分3一個(gè)良好的人體工學(xué)，如圖2所示。
可動(dòng)部分3能夠按照基本垂直的方向平動(dòng)，如圖1中箭頭5所表示。此處，術(shù)語(yǔ)“垂直”是關(guān)于按鈕1在圖1和2上的布局，并不預(yù)言該按鈕1一旦被集成(例如集成到一個(gè)控制設(shè)備中)后的位置。
按鈕1還包括一個(gè)安裝在板9上的、“按鈕”類(lèi)型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7。該轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7被布置在可動(dòng)部分3的右邊，以便該可動(dòng)部分3的平動(dòng)引發(fā)驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7。
在此，一根與可動(dòng)部分3連成一體的桿11介于轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7與該可動(dòng)部分3之間。桿11在可動(dòng)部分3與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7之間傳遞力。桿11是可選的在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7相對(duì)于板9被加高的情況下，該桿11可以取消。
桿11可以以一個(gè)加寬的按壓面13為端點(diǎn)(圖2)，以便便于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7。
按鈕1還包括一個(gè)金屬表面，該金屬表面以一個(gè)與可動(dòng)部分3連成一體的金屬薄片15形式實(shí)現(xiàn)。在此，該薄片15被布置在可動(dòng)部分3的內(nèi)表面。一個(gè)由導(dǎo)電材料制成的壓縮彈簧17頂在薄片15和一個(gè)安裝在板9的金屬圓片19上。薄片15與圓片19最好由銅或銅合金制成。然而，可以用任何導(dǎo)電材料。彈簧17是這樣布置的它按照箭頭5所標(biāo)明的可動(dòng)部分3的平動(dòng)方向工作。在此，該彈簧按基本垂直方向布置。
借助于該彈簧17，甚至當(dāng)可動(dòng)部分3移動(dòng)時(shí)，薄片15與圓片19也保持電接觸。
在其它實(shí)施方式下，可以把一個(gè)附加的桿(未繪出)插入彈簧17的內(nèi)部，以便在壓縮彈簧17時(shí)保證垂直支撐和導(dǎo)向。
金屬圓片19連接在電容測(cè)量裝置上。這些裝置能夠檢測(cè)到薄片15的電容量的變化并對(duì)其作出反應(yīng)。這種變化例如是由手指出現(xiàn)在可動(dòng)部分3上所引起。在此，電容測(cè)量裝置以一個(gè)由板9支撐的印刷電路(未繪出)的形式實(shí)現(xiàn)。該印刷電路可以包括板9或被鑲嵌在該板9上。
一個(gè)處理接口21連接在圓片19上，例如通過(guò)一個(gè)有線類(lèi)型的連接。因此，電容測(cè)量裝置能夠通過(guò)向處理接口21傳輸一個(gè)檢測(cè)信號(hào)來(lái)對(duì)薄片15的電容量變化作出反應(yīng)。例如當(dāng)一個(gè)手指放在可動(dòng)部分25上時(shí)，這種電容量的變化發(fā)生。
在此，處理接口21安裝在板9上?？梢岳斫猓幚斫涌?1也可以被布置在不同的位置?？梢栽趫A片19與處理接口21之間提供其它類(lèi)型的連接，例如集成電路的一部分。
圖3和4說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)第二實(shí)施方式。圖3和圖4的旋轉(zhuǎn)鈕23包括一個(gè)可動(dòng)部分25，該可動(dòng)部分可以圍繞一個(gè)豎直的軸27旋轉(zhuǎn)，如彎曲箭頭29所示。
在此，可動(dòng)部分25以一個(gè)杯形部件或薄蛋殼形式實(shí)現(xiàn)。優(yōu)先地，該杯形部件基本上是半球形。在此，該杯形部件由塑料材料制成。仍然可以考慮其它材料。
旋轉(zhuǎn)鈕23包括一個(gè)增量編碼器31形的機(jī)電換能器，該增量編碼器31能夠通過(guò)發(fā)射電信號(hào)對(duì)可動(dòng)部分25的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)作出反應(yīng)。
在此，一個(gè)桿33將編碼器31與可動(dòng)部分25連接起來(lái)，作為一個(gè)整個(gè)旋轉(zhuǎn)。在此，桿33是可動(dòng)部分25的組成部分。
一個(gè)與圖1和2中的板9類(lèi)似的板9支撐編碼器31。一個(gè)在此以金屬杯形部件37形式實(shí)現(xiàn)的金屬表面被布置在可動(dòng)部分25的附近。在此，杯形部件37具有與可動(dòng)部分25互補(bǔ)的形狀，并被布置在可動(dòng)部分25的下面。在這種實(shí)施方式下，杯形部件37為基本半球形。
杯形部件37由杯形部件39或薄機(jī)殼支撐，該杯形部件39或薄機(jī)殼具有與該杯形部件37類(lèi)似的半球形表面41。杯形部件39由一個(gè)支撐在板35上的圓筒部分43加長(zhǎng)。金屬杯形部件37可以由在杯形部件39上進(jìn)行金屬沉積或鍍金屬而制成。
金屬杯形部件37連接在電容測(cè)量裝置上。該測(cè)量裝置能夠檢測(cè)到金屬杯形部件37的電容量的變化并對(duì)該變化作出反應(yīng)。在此。電容測(cè)量裝置為板9支承的印刷電路(未繪出)的形式。該印刷電路可以包括板9或鑲嵌在該板9上。特別地，一個(gè)連接在該印刷電路上的金屬圓片45被布置在該杯形部件39的右邊。該圓片9最好由銅或銅合金制成。也可以采用任何導(dǎo)電材料。杯形部件39的外表面具有一個(gè)從杯形部件37伸展到金屬圓片45的鍍金屬的接頭47，將杯形部件37伸展和金屬圓片45連接起來(lái)。同樣地，可以將該鍍金屬的接頭置于杯形部件39的內(nèi)表面。
一個(gè)處理接口48連接到圓片45，例如通過(guò)有線連接。因此，電容測(cè)量裝置能夠通過(guò)向處理接口48傳輸一個(gè)檢測(cè)信號(hào)而對(duì)金屬表面37的電容量變化作出反應(yīng)。這種電容量的變化例如是在手指放在可動(dòng)部分25上時(shí)發(fā)生。
在此，處理接口48安裝在板9上?？梢岳斫猓幚斫涌?8可以布置在不同的位置。可以在圓片45與處理接口48之間提供其它類(lèi)型的連接，例如印刷電路的一部分。
盡管一薄層空氣不可避免地出現(xiàn)在可動(dòng)部分25和杯形部件37之間，但只是很輕微地影響由電容測(cè)量裝置進(jìn)行的電容測(cè)量。這層空氣并不損害例如對(duì)可動(dòng)部分25上出現(xiàn)手指的檢測(cè)。
可選地，可動(dòng)部分25還能夠沿軸27平動(dòng)。該平動(dòng)由圖3的箭頭49及由對(duì)可動(dòng)部分25的虛線繪制來(lái)表示。于是機(jī)電換能器還包含一項(xiàng)“按鈕”類(lèi)型的轉(zhuǎn)換功能，如圖1和2所描述。在此，按鈕功能被集成在編碼器31上。
在這種實(shí)施方式下，注意在金屬表面37與可動(dòng)部分25之間構(gòu)成一個(gè)對(duì)按鈕的行程足夠的距離d。
圖5功能性地說(shuō)明了一個(gè)采用了圖1和2中的按鈕1的控制設(shè)備51。該設(shè)備51包括一個(gè)微處理器52，該微處理器52通過(guò)處理接口21連接到電容測(cè)量裝置53。
該微處理器還通過(guò)一個(gè)附加處理接口55連接到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7上，該附加處理接口能夠?qū)D(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7動(dòng)作作出反應(yīng)。
控制設(shè)備51容許檢測(cè)指頭出現(xiàn)在按鈕1上和檢測(cè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)7的動(dòng)作。例如，設(shè)備51可以通過(guò)一個(gè)接口57耦合和一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)58與控制儀器耦合。
設(shè)備51可以與一個(gè)顯示部件相耦合，以便顯示一個(gè)按鈕，而在與該按鈕相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換器7動(dòng)作之前，在該按鈕上放著一個(gè)手指。在更希望用戶(hù)的注意力集中于屏幕上而不是于要驅(qū)動(dòng)的按鈕上的情況下，這是有意義的。
圖6功能性地說(shuō)明了一個(gè)控制部件59。該控制部件59包括一個(gè)微控制器61，該微控制器61通過(guò)處理接口48與電容測(cè)量裝置63連接。該微控制器通過(guò)一個(gè)附加接口65與編碼器31連接。
控制設(shè)備59容許檢測(cè)指頭在可動(dòng)部分25上出現(xiàn)、檢測(cè)可動(dòng)部分25的旋轉(zhuǎn)角度、以及在活動(dòng)部件25還能夠垂直平動(dòng)的情況下可能檢測(cè)一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。
控制設(shè)備59可以由一個(gè)接口67和一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)69耦合到控制儀器上。
設(shè)備59可以是完整的，或者與一個(gè)圖形界面合并，該圖形界面顯示例如一個(gè)可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)/驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)按扭23來(lái)調(diào)節(jié)的功能的圖形表示。
耦合到控制設(shè)備51和/或59的按鈕1和/或旋轉(zhuǎn)鈕23可以被集成到一個(gè)用于車(chē)載儀器控制中心(例如用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛)的控制部件中。這種中心可以包括一個(gè)顯示部件，該顯示部件描繪鈕1和/或23在控制部件上的布局以及與鈕1和/或23相關(guān)的動(dòng)作。當(dāng)用戶(hù)的手指被檢測(cè)到時(shí)，鈕1和/或鈕23的代表圖形最好被突出顯示。這樣，用戶(hù)無(wú)需注視鈕就得知他準(zhǔn)備控制的動(dòng)作。有利的是，以使司機(jī)可以不從道路上轉(zhuǎn)移注意力就看到顯示部件的方式將該顯示部件布置機(jī)動(dòng)車(chē)輛中。受控儀器可以是如下類(lèi)型的暖氣、通風(fēng)和/或空調(diào)設(shè)備、音樂(lè)媒體閱讀設(shè)備、收音機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備或任何可以被集成到機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的其它設(shè)備。
從上文描述的實(shí)施方式中可以引出其它的實(shí)施方式。檢測(cè)手指存在的裝置還可以被裝備在滑動(dòng)鈕上或變速桿上。
此外，設(shè)備51和59可以構(gòu)成綜合控制部件的方式被組合。尤其，可以理解的是，在實(shí)踐中，設(shè)備51和61通常包括多個(gè)按鈕1和/或旋轉(zhuǎn)鈕23。
本發(fā)明尤其應(yīng)用于“盲”操作的、其動(dòng)作在顯示器上用圖形表示的控制設(shè)備。
本發(fā)明不局限于前文中描述的實(shí)施方式，而是包括專(zhuān)業(yè)人士所能想象到的所有變型。
權(quán)利要求
1.一種包括一個(gè)可以手動(dòng)驅(qū)動(dòng)并與一個(gè)機(jī)電換能器(7，31)耦合的可動(dòng)部分(3，25)的控制鈕，其特征在于它還包括布置在所述可動(dòng)部分(3，25)附近的金屬表面(15，37)和測(cè)量所述金屬表面(15，37)的電容的裝置(53，63)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制鈕，其特征在于所述電容測(cè)量裝置(53，63)適于檢測(cè)金屬表面(15，37)的電容變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制鈕，其特征在于所述機(jī)電換能器(7，31)包括鈕類(lèi)型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)，所述轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)由可動(dòng)部分(3)的平動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的控制鈕，其特征在于所述機(jī)電換能器(7，31)包括旋轉(zhuǎn)增量編碼器類(lèi)型的元件(31)，所述元件(31)由可動(dòng)部分(25)的旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的控制鈕，其特征在于所述金屬表面(15)可相對(duì)于所述電容測(cè)量裝置(53)平動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的控制鈕，其特征在于所述金屬表面(15)通過(guò)彈簧(17)與所述電容測(cè)量裝置(53)相連接，以使當(dāng)可動(dòng)部分(3)平動(dòng)時(shí)，所述金屬表面(15)和所述電容測(cè)量裝置(53)保持電接觸。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的控制鈕，其特征在于所述電容測(cè)量裝置(53，63)安裝在一個(gè)板(9)上。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的控制鈕，其特征在于所述電容測(cè)量裝置安裝在一個(gè)印刷電路上。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的控制鈕，其特征在于所述金屬表面(15，37)和所述可動(dòng)部分(3，25)形狀互補(bǔ)地相配合。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的控制鈕，其特征在于所述金屬表面(37)由一個(gè)杯形部件(39)支撐。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的控制鈕，其特征在于所述杯形部件(39)帶有一個(gè)連接到所述金屬表面的鍍金屬接頭(47)，以便將所述金屬表面(37)連接到所述電容測(cè)量裝置(63)。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的控制鈕，其特征在于所述金屬表面(15)以金屬薄片形式實(shí)現(xiàn)。
13.一種包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的控制鈕的控制設(shè)備。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其特征在于它還包括一個(gè)微控制器(52，61)，所述微控制器通過(guò)第一接口(21，47)連接到所述電容測(cè)量裝置(53，63)上，并通過(guò)第二接口(55，65)連接到所述換能器(7，31)上。
全文摘要
一種包括一個(gè)可以手動(dòng)驅(qū)動(dòng)并與一個(gè)機(jī)電換能器(7)耦合的可動(dòng)部分(3)的控制鈕。該鈕還包括一個(gè)布置在可動(dòng)部分附近的金屬表面(15)和一些測(cè)量該金屬表面的電容的裝置，從而可以檢測(cè)手指是否出現(xiàn)在該可動(dòng)部分附近。
文檔編號(hào)H01H9/18GK1925081SQ20061012669
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者蘭·勒加里克 申請(qǐng)人:法雷奧熱力系統(tǒng)公司